Файл: Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 153
Скачиваний: 2
В некоторых случаях измерения по схемам Варлея и Муррея существенно затрудняются благодаря помехам, возникающим из-за блуждающих токов земли или из-за
воздействия соседних цепей. Тогда применяется метод |
|
двойнойU |
петли (см. § 4.7). |
Важно отметить, что изложенные методы определеR n |
|
ния с содержат неопределенную погрешность, обуслов |
ленную предположением о постоянстве сопротивления |
Л 2. |
|
в месте повреждения и о достаточной его малости срав |
||
нительно с сопротивлением изоляции проводов |
и |
|
Если же эти величины соизмеримы, то точка включения генераторной диагонали в линию оказывается до извест ной степени неопределенной и условия равновесия, запи санные выше, в некоторой степени нарушенными. Поэто му при возможности рекомендуется определять расстоя ние до места повреждения неоднократно, несколькими методами, с обеих станций, и судить об искомом расстоя нии, сопоставляя результаты всех измерений.
Формулы, приведенные для определения величины Іх, непригодны, если в качестве исправного провода исполь зован провод, по качеству отличный от поврежденного, или если сам поврежденный провод между станциями А и Б неоднороден. В этих случаях расстояние Іх нужно определять (исходя из найденного значения гх), имея в виду структуру образованного шлейфа (см. задачи № 53, 54). Кроме того, если имеется возможность использовать два любых исправных провода, то 1Х может быть найде на методами двух и трех измерений (см. рис. 4.11).
4.3. Определение расстояния до места сообщения между проводами
Если в распоряжении измеряющего имеется третий исправный провод, то расстояние до места сооб щения проводов между собой может быть достаточно просто определено по схеме Муррея и по схеме Варлея. На рис. 4.3 представлено использование последней. В схе му моста с постоянным отношением плеч включается не поврежденная пара проводов, а шлейф, образованный из исправного провода Rs и одного из проводов поврежден ной пары (на рис. 4.3—Ry). Второй же провод повреж денной пары используется для создания генераторной диагонали. Если переходное сопротивление R n велико, то напряжение батареи можно увеличить до 100 и даже
61
до 500 В. Из условия равновесия ra(rc+ r x) = fb (R Шл—гх) найдется величина:
гX |
rbRmn У с |
(4.7) |
гаЧ" ГЬ |
Рис. 4.3. Определение 'расстояния до .места сооб щения проводов при .наличии третьего исправного провода (схема Барлея)
Здесь |
R mJ1 |
— сумма |
сопротивлений |
проводов |
Ri |
и |
R 3. |
|||||||
Если |
взять |
га=гь, |
то |
гх |
находят по |
более простой фор |
||||||||
муле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4-8) |
|
г* = |
|
Іх |
■ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Величина |
|
|
определяется из выражения |
|
|
|
(4.9) |
|||||||
Іх = |
гх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Г [ІШ ] |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ri, |
|
||||
где г [км] — сопротивление километра провода |
гх. |
|
взятое |
|||||||||||
для той температуры, |
при которой измерялось |
|
|
|
|
|||||||||
Значение |
R |
mл находят либо по известным на |
основе |
|||||||||||
|
ранее проводившихсягхизмерений величинам сопротивле |
||||||||||
ний проводов |
R x |
и |
Дз |
(приведенным к температуреR2 |
, |
приЛ 2 |
||||
которой измерялось |
), |
либо измеряют тем же мостом, |
||||||||
для чего достаточно отключить провод |
от зажима |
|
||||||||
и соединить последний с зажимом |
Лі. |
|
|
|
до |
|||||
При отсутствии исправных проводов расстояниеRu) |
||||||||||
места сообщения двух проводов между собой можно най |
||||||||||
ти (при достаточном постоянстве величины |
путем |
измерений с двух сторон. Измерив сопротивление изоля ции между проводами со станции А, находят (полагая провода Л і и Л2 одинаковыми) величину R a = (2 /■ *+!/?„). Измеряя же такое сопротивление со станции Б, получа ют величину R b = R mя—2 rx+Ra, где і?шл — обычно из-
62
Местная сумма сопротивлений проводов Л і й Л 2. Следо- вателыю,
Ra + Rb — Rum + 2Ru. |
(4.10) |
Найдя отсюда величину ,Rn, легко определить гх и Rmn—
—гх, а стало быть и расстояния Іх и I—Іх. Если R a много больше Лшп, то погрешность определения Іх существен но возрастет. В таких случаях следует применить спо собы, рассматриваемые в § 4.4 и [34].
4.4. Определение расстояния до места повреждения изоляции при отсутствии исправных проводов
Отсутствие исправных проводов существенно затрудняет определение места повреждения, вызывает заметные погрешности измерений и требует каждый раз тщательного исследования, по возможности, нескольки ми способами. Особенно трудно найти в этих случаях ис комое расстояние, когда Rn велико и тем более пере менно.
Если в месте повреждения заземлены все провода и Ra не велико (не превышает R1Uл при отсутствии повреж дения), то можно применить метод, предложенный про фессором В. Н. Кулешовым (рис. 4.4, положение 1 клю-
Ріис. 4.4. Метод В. Н. Кулешова для определения расстояния до места заземления всех проводов
ча К), при котором производится два измерения: одно со станции А , другое — со станции Б.
Полагая сопротивления проводов Л 1 и Л 2 одинаковы ми и много меньшими, чем сопротивления изоляции про водов в исправном их состоянии, можно для измерения
63
со |
станции |
А условием |
равновесия |
моста считать ра |
||||
венство |
гь |
-= 2г,. |
(Ящл |
|
2гѵ) У?п |
(4.11) |
||
Ra |
= ' |
сА |
^шл' 2гѵ |
|||||
где |
|
|
|
|
||||
Rn = R\ + Ri- |
|
|
|
|
||||
|
|
— = &При измерении с другой стороны получим |
||||||
|
|
|
|
шл-2/',) |
+ |
'Zf.xRn |
(4.12) |
|
*Б |
= ГсБ |
ГЬ |
2т.ѵ -j- Rn |
Решая совместно эти два уравнения с двумя неизвестны
ми |
(гх |
и |
Rn), |
найдем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К-І (^шл |
Rß |
) -I |
f |
J __ I' R (Ruin ~ |
Rß) |
|
|
|
|||
|
Re ) |
|
|
|
|
|||||||
|
2 ( |
Ra |
' |
|
|
a |
|
|
|
|
||
Расстояние/у находят из выражения |
|
|
|
|
||||||||
/ — |
Гх |
—г*21 |
’ |
|
|
|
|
|
и |
(4.14) |
||
г[км] |
п |
|
|
|
|
|
||||||
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
Б. |
||
где / — длина всей линии между станциями |
|
|
||||||||||
Значение величины |
R mn |
— сопротивления шлейфа при |
||||||||||
|
отсутствии повреждения — берут из предыдущих изме рений с приведением их результатов к температуре в мо мент отыскания повреждения. При подобных измерениях для уменьшения погрешности, происходящей за счет то ков помех, следует выбирать жилы одной и той же па ры. Чтобы избежать погрешности, происходящей благо
даря возможным изменениям величин |
e |
в тече |
R A и R
ние измерений, следует согласовать время измерений на обеих станциях так, чтобы они следовали непосредствен но друг за другом. Кроме того, желательно такие, сле дующие друг за другом измерения с обеих сторон, по вторить несколько раз, п в ф-лы (4.11) и (4.12) под ставлять средние арифметические из ряда измерений. В
этих условиях |
при |
определении |
искомогоRi R 2 , |
|
расстояния |
|||||||||||
можно добиться погрешностиRum,1— 1,5%. |
и |
Rсущественно |
||||||||||||||
При |
значениях |
сопротивлений |
|
|||||||||||||
превосходящих |
величину |
|
|
изложенный |
метод дает |
|||||||||||
большую погрешность и недостаточен. Если |
|
n |
не превос |
|||||||||||||
ходит тысячекратного значения |
Rmn, |
то применяют два |
||||||||||||||
двусторонних |
измерения. |
Первую |
пару |
измерений |
со |
|||||||||||
станций |
А |
и |
Б |
производят по темR aже схемамR |
|
рис. 4.4 |
и |
|||||||||
находят |
величины |
R A |
п |
R e |
(при напряжении батареи |
|||||||||||
4— 10 В, так |
как сопротивления |
|
и |
e |
сравнительно |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
невелики). Вторую пару измерений с обеих станций про
64
изводят по схемам рис. 4.4 в положении 2 ключа К. Величины R v и /?2 могут быть весьма значительны, по этому для измерений берут напряжения порядка 100 и до 500 В (приборы ПКП-2М и КМ-61с).
Если/?) = |
— |
/ , |
и |
R 'r= |
— |
r ' , |
, то |
гх |
может быть |
А |
гЬ |
СА |
|
Б |
ГЬ |
СЬ |
|
|
|
определено из ф-лы [14, 28]:
К А (К ш і ~ |
К б ) _| |
2 ( |
* |
A ___ |
(4.15) |
|
2 ( |
+ |
Rß) |
+ |
Rß) |
Обязательным требованием для получения с помощью таких измерений достаточно точных результатов является надлежащий выбор жил, из которых составлен шлейф. Они должны иметь сопротивления изоляции, достаточно разнящиеся друг от друга. Обычно подбирают их по мак симальной разности, во всяком случае не следует брать их с разницей меньше 30% (в поврежденном состоянии). Величину / находят путем деления гх на Г[КМ] [см.
ф-лу (4.14)].
Если переходное сопротивление в месте повреждения изоляции Rn более чем в тысячу раз превышает /?Шл, то для нахождения величины Іх можно воспользоваться только второй парой измерений по схеме рис. 4.4. Вели чины гх и Іх находят по формулам:
Кб Кші |
и |
1 = 1 - К-А+ |
(4.16) |
|
2 К + Д б) |
|
|||
поскольку в ф-ле (4.15) первый |
член можно принять |
|||
равным нулю, так как |
R a ~ R b =Rmn- |
|
||
Если не удается организоватьАизмерения с обеих стан |
||||
ций, можно воспользоваться схемой рис. 4.5, где измереБ. |
|
|||
ния проводят только со станции |
при коротком замыка |
нии и холостом ходе исследуемой пары на станции Та кие измерения проводят при напряжении от 400 до 500 В,
если переходное сопротивление |
порядка 0,1— 10 МОм. |
|||||
Однако последнее предполагаетсяRi R |
значительно меньшим, |
|||||
чем сопротивление изоляции между проводами в исправ |
||||||
ном их состоянии. |
и |
2 выбирают максимально раз |
||||
нящимися (не менее чемБна 30%). |
|
га/гь = пкз. |
|
|
||
Сначала мост уравновешивают при коротком замы |
||||||
кании цепи на станции |
и находят |
|
Затем |
|||
уравновешивают при холостом ходе |
цепи на станции |
Б |
||||
|
и определяют пхх— га1г'ь.
3—301 |
65 |
Величину |
lx |
находят из формулы |
(4.17) |
|
21 |
« X X ~ |
« к з ___________ |
||
|
( « X X 1) |
( « К З 1) |
Рис. 4.5. Метод холостого хода и короткого замыкаюія для определения расстояния до места сообщения между проводами
Влияние помех сказывается для способа холостого хода и короткого замыкания в большей мере, чем для схем, где измерения проводят только при замкнутых це пях (рис. 4.4).
4.5. Определение расстояния до места обрыва провода
Расстояние до места обрыва провода в основ ном определяют при помощи переменного тока или им пульсным методом. Возможно также нахождение рас стояния до места обрыва путем контроля емкости обор ванного провода с помощью приборов постоянного тока (ПКП-2М или КМ -бІс), полагая, что емкости оборван ного и исправного проводов (Сх и Сі) пропорциональны их длинам (Іх и I). Чтобы такая пропорциональность сохранялась, необходимо устранить влияние частичных емкостей проводов исследуемой пары по отношению к окружающим проводам. Рабочая емкость исправного провода по отношению к земле формируется из трех ем костей: Сі между проводом и землей, С 0 между проводом и окружающими проводами и С 03 — между окружающи ми проводами и землей (рис. 4.6а). Рабочая емкость
оборванного провода состоит из пяти |
емкостей: к трем |
|||
емкостям(I Іх) |
, соответствующим |
рисС 0(.і~іХ4.6),а, |
добавляется ем |
|
кость |
между окружающими |
проводами и отрезком |
||
— |
оборванного провода |
соединенная после |
66